详情

原文传递用于使用偏移光束进行颗粒检测的激光传感器模块

专利名称：	用于使用偏移光束进行颗粒检测的激光传感器模块
摘要：	本发明描述了一种激光传感器模块(100)，用于检测流体中尺寸小于20μm、优选小于10μm的颗粒(10)的颗粒密度，其中，所述激光传感器模块(100)包括激光器(111)、检测器(121)和镜(160)，其中，激光器(111)被布置成向镜(160)发射激光束(112)，其中，镜(160)被设置成能动态地重定向激光束(112)，其中，重定向的激光束(112)的方向限定了光轴(51)，其中，检测器(121)被布置成能确定激光器(111)的激光腔内的光波的自混合干涉信号，自混合干涉信号通过激光束(112)的、由颗粒(10)中的至少一个反射的激光产生，其中，激光器(111)和镜(160)之间的几何关系被布置成使得自混合干涉信号转移到较高频率，其中，激光传感器模块(100)被布置成使得静止的颗粒(10)的轨迹与重定向的激光束(112)的垂直于光轴(51)的速度矢量(55)之间的角度α至少是至少2°的阈值角度。本发明还涉及包括这种激光传感器模块(100)的颗粒检测器(200)和包括这种激光传感器模块(100)或颗粒检测器(200)的移动通信装置(190)。本发明还涉及测量小颗粒的颗粒密度的方法。最后，本发明涉及相应的计算机程序产品。
专利类型：	发明专利
国家地区组织代码：	荷兰;NL
申请人：	皇家飞利浦有限公司
发明人：	A·M·范德莱;J·H·M·斯普鲁伊特;P·T·于特
专利状态：	有效
申请日期：	2018-03-07T00:00:00+0800
发布日期：	2019-11-08T00:00:00+0800
申请号：	CN201880018372.3
公开号：	CN110431399A
代理机构：	永新专利商标代理有限公司
代理人：	周家新
分类号：	G01N15/06(2006.01);G;G01;G01N;G01N15
申请人地址：	荷兰艾恩德霍芬
主权项：	1.一种激光传感器模块(100)，用于检测流体中尺寸小于20μm、优选小于10μm的颗粒(10)的颗粒密度，其中，所述激光传感器模块(100)包括激光器(111)、检测器(121)和镜(160)，其中，激光束(112)聚焦到聚焦区域，其中，激光器(111)被布置成向镜(160)发射激光束(112)，其中，镜(160)的移动被设置成能动态地重定向激光束(112)，其中，重定向的激光束(112)的方向限定了根据镜的移动而移动的光轴(51)，其中，重定向的激光束(112)的移动的特征在于垂直于光轴(51)的速度矢量(55)，其中，重定向的激光束(112)的移动限定了相对于重定向的激光束(112)的移动静止的颗粒(10)的轨迹，其中，检测器(121)被布置成能确定激光器(111)的激光腔内的光波的自混合干涉信号，自混合干涉信号通过激光束(112)的、由颗粒(10)中的至少一个反射的激光产生，其中，激光器(111)和镜(160)之间的几何关系被布置成使得静止的颗粒(10)的轨迹与重定向的激光束(112)的垂直于光轴(51)的速度矢量(55)之间的角度α至少是阈值角度，其中，阈值角度至少为2°。 2.根据权利要求1所述的激光传感器模块(100)，其中，所述激光传感器模块(100)被布置成使得由所述激光器(111)发射的激光束(112)相对于镜(160)的旋转轴线(162)移位。 3.根据权利要求2所述的激光传感器模块(100)，其中，所述旋转轴线(162)相对于所述镜(160)偏心地布置。 4.根据权利要求2所述的激光传感器模块(100)，其中，所述旋转轴线(162)被布置成穿过所述镜(160)的中心。 5.根据权利要求2至3中任一项所述的激光传感器，其中，所述激光器(111)被布置成能将所述激光束(112)发射成相对于所述旋转轴线(162)偏移，使得静止的颗粒(10)的轨迹与重定向的激光束(112)的速度矢量(55)之间的角度α是至少2°的阈值角度。 6.根据前述权利要求中任一项所述的激光传感器模块(100)，其中，所述激光传感器模块包括至少一个光学单元(171、172)，其中，所述至少一个光学单元(171、172)被布置成能够将激光束(112)聚焦到颗粒(10)。 7.根据权利要求2至6中任一项所述的激光传感器模块(100)，其中，所述激光传感器模块(100)被布置成使得能够改变所述阈值角度。 8.根据权利要求7所述的激光传感器模块(100)，其中，能够改变激光器(111)和旋转轴线(162)之间的相对位置。 9.根据权利要求7或8所述的激光传感器模块(100)，其中，布置在所述激光器(111)和所述镜(160)之间的至少一个光学装置被布置成能够改变所述阈值角度。 10.一种颗粒检测器(200)，其包括根据前述权利要求中任一项所述的激光传感器模块(100)，其中，所述颗粒检测器(200)包括分析处理器，其中，所述分析处理器被布置成能从由检测器(121)提供的测量信号(125)中提取被转移的自混合干涉信号。 11.根据权利要求10所述的颗粒检测器(200)，其中，所述分析处理器被布置为能过滤所述测量信号(125)的低于阈值频率的频率分量，其中，所述阈值频率小于所述自混合干涉信号的频移。 12.一种移动通信装置(300)，其包括根据权利要求1至8中任一项所述的激光传感器模块(100)或根据权利要求10至11中任一项所述的颗粒检测器(200)。 13.一种测量流体中尺寸小于20μm、优选小于10μm的颗粒的颗粒密度的方法，该方法包括以下步骤：将激光束(112)发射到镜(160)，其中，激光束(112)聚焦到聚焦区域，借助于镜的移动动态地重定向激光束(112)，其中，重定向的激光束(112)的方向限定了根据镜的移动而移动的光轴(51)，其中，重定向的激光束(112)的移动的特征在于垂直于光轴(51)的速度矢量(55)，其中，重定向的激光束(112)的移动限定了静止的颗粒(10)相对于重定向的激光束(112)的移动的轨迹，确定激光器的激光腔内的光波的自混合干涉信号，自混合干涉信号通过激光束(112)的、由颗粒(10)中的至少一个反射的激光产生，其中，激光器(111)和镜(160)之间的几何关系被布置成使得静止的颗粒(10)的轨迹与重定向的激光束(112)的垂直于光轴(51)的速度矢量(55)之间的角度α至少是阈值角度，其中，阈值角度至少为2°，基于自混合干涉信号向较高频率的转移来分析自混合干涉信号。 14.根据权利要求13所述的方法，其中，分析自混合干涉信号的步骤包括以下步骤：过滤测量信号(125)的低于阈值频率的频率分量，其中，阈值频率小于自混合干涉信号的频移。 15.一种计算机程序产品，其包括代码单元，该代码单元能够被保存在由根据权利要求1-9中任一项所述的激光传感器模块(100)所包括的至少一个存储器装置上，或者被保存在包括所述激光传感器模块(100)的装置的至少一个存储器装置上，其中，代码单元被布置成使得能够借助于由激光传感器模块(100)所包括的至少一个处理装置或借助于包括激光传感器模块(100)的装置的至少一个处理装置来执行根据权利要求13或14所述的方法。
所属类别：	发明专利